[发明专利]一种高介电常数的塑料薄膜

说明书

本发明涉及一种高介电常数的塑料薄膜，它包括一种有机塑料薄膜及氧化钽。氧化钽以纳米级状态均匀附着于有机塑料薄膜上或有机塑料薄膜中间，有机塑料薄膜为氧化钽的附着载体；氧化钽体积比含量为10％‑55％。由于氧化钽的高介电常数，使得塑料薄膜的介电常数得到较大提升，形成高介电常数的塑料薄膜。利用这种高介电常数的塑料薄膜制作电容器，在得到塑料薄膜电容器的可靠性能时，可大大减小有机薄膜电容器的体积，减小了产品的安装空间，且降低了产品成本。

技术领域

本发明涉及电容器用塑料薄膜，特别是一种高介电常数的塑料薄膜。

背景技术

目前所用电容器主要为有机薄膜电容器、电解电容器、陶瓷电容器三大类电容器。有机薄膜电容器具有温度范围宽、耐压高、介质损耗小、性能稳定、寿命长、可靠性高等优点，但产品体积大。电解电容器具有体积小、容量大、成本低的特点，但产品耐压低、损耗大、寿命短。陶瓷电容器体积小、绝缘性好，但容量比较小、损耗大，稳定性差。随着社会发展，对电容器产品的可靠性、稳定性及产品体积要求越来越高。特别是随着新能源汽车的快速发展，对电容器要求进一步提升，要求大容量、产品性能稳定可靠，且要减小产品体积及重量。目前适合新能源汽车的电容器均采用有机薄膜电容器，虽然性能满足要求，但存在产品体积大，重量重的缺点。

目前性能稳定、较常用的电容器介质材料为聚丙烯薄膜。聚丙烯性能稳定，吸水率低(0.01％)，结晶性高，结构规整，具有优良的力学性能，且具有良好的耐热性、化学稳定性、电性能、耐候性等优良性能，是目前广泛应用的电容器介质材料。用于电容器的聚丙烯薄膜的介电强度高达400V/μm以上，且介质损耗因数较小，只有0.0002,非常适合制作电容器。但由于聚丙烯塑料介电常数较小，介电常数只有2.2，制作的电容器体积较大。而电容器行业中的钽电解电容器介质为氧化钽，氧化钽膜的化学性能稳定，损耗因数较氧化铝小，而且温度稳定性良好，其介电常数比氧化铝大，通常为28,因而产品体积很小，且电性性能稳定。但因其介电强度较小，只能制作直流低压电容器(通常只有十伏左右)。要制作高压钽电解电容器只能通过内部串联形式，但这样则造成产品容量减小，体积增大，即使这样产品的电压也只能达到300Vdc左右，严重限制了产品的电压使用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高介电常数的塑料薄膜，主要解决现有有机塑料薄膜电容器体积大、重量重的缺点，利用这种高介电常数的塑料薄膜制作电容器，在得到塑料薄膜电容器的可靠性能时，可大大减小有机薄膜电容器的体积，减小了产品的安装空间，且降低了产品成本。

为实现上述目的，本发明是这样实现的。

一种高介电常数的塑料薄膜，它包括一种有机塑料薄膜及氧化钽。其特征在于：氧化钽以纳米级状态均匀附着于有机塑料薄膜上，有机塑料薄膜为氧化钽的附着载体；氧化钽体积比含量为10％-55％。

所述的高介电常数的塑料薄膜，其特征在于：所述的有机塑料薄膜为聚丙烯或聚四氟乙烯或聚苯乙烯非极性介质。

所述的高介电常数的塑料薄膜，其特征在于：所述的有机塑料薄膜为聚酯或聚碳酸酯或聚苯硫醚极性介质。

所述的高介电常数的塑料薄膜，其特征在于：所述的有机塑料薄膜为聚丙烯，氧化钽体积比含量优选20％-40％。

所述的高介电常数的塑料薄膜，其特征在于：有机塑料薄膜与氧化钽间还包括相容剂。

所述的高介电常数的塑料薄膜，其特征在于：氧化钽上覆盖另一层有机塑料薄膜，氧化钽体积比含量为10％-55％。

藉由上述结构，本发明具有如下优越的技术效果。

本发明产品采用了将高介电常数的无机氧化物—氧化钽均匀分布于性能优良的有机塑料薄膜上或塑料薄膜中间，产品兼顾了有机塑料薄膜的温度范围宽、耐压高、介质损耗小、性能稳定、寿命长、可靠性高等优点，同时提高了塑料薄膜的介电常数，可使采用这种塑料薄膜制成的电容器的体积大大减小。